CN102099175A - 吹塑机模具及该模具的制造方法 - Google Patents

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Abstract

用于模塑热塑材料容器的吹塑机的模具(10)，该模具(10)包含几个具有定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)的模具部分，所述定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)能够相互配合，其特征在于，定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)中的至少一个凸起的至少一部分由减小摩擦的合成材料制成，以免去对其的润滑。

Description

吹塑机模具及该模具的制造方法
本发明涉及模塑由热塑性材料，例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的容器，尤其是瓶子的领域，通过吹塑或拉伸吹塑加热预成型进行瓶子的模塑。
更具体地说，本发明涉及用于吹塑容器的机器的模具、制造该模具的方法以及包含这样的模具的吹塑机。
在一种构型中，这种吹塑机的模具包括两个用于容器的肩部和主体成型的半模具，以及一个用于容器底部成型的底部模具。两个半模具围绕轴线相互之间以铰链连接。它们相互之间在模具闭合吹塑位置和模具打开位置之间移动，成形后的容器在模具打开位置被移除。模具底部在模具闭合位置和模具打开位置之间垂直移动。
定心部件和锁定部件固定在半模和底部上，以起到定心的作用，以及准确地形成膜腔以避免在模缝线处闪光。
然而，定心部件及锁定部件必须定期进行润滑。这样的维护操作需要停止吹塑安装，而且通常，需要关闭整个容器制造线。
这些停工降低了生产率，提高了容器的制造成本。另外，这些维护操作需要相关操作者在相对困难的条件下进行，这些困难条件特别是指机器周围的环境温度方面。
此外，这些润滑操作有时会污染模具。
本发明的一个特定目的在于免去这些维护操作。
为此，本发明的一个对象是用于吹塑由热塑性材料制成的容器的机器的模具，该模具包括多个模具部件，这些模具部件含有定心凸起和与其互补形状的定心凸起；所述定心凸起和互补形状的定心凸起能够相互配合，
定心凸起和互补形状的定心凸起中的至少一个的至少一部分含有合成的减小摩擦的材料，以免去对其进行润滑的需要。
根据一些特定的实施例，该模具具有以下一个或多个特征：
-该模具包括三个模具部件，其中至少两个模具部件含有定心凸起和互补形状的定心凸起；
-该模具包含三个模具部件，每个部件均具有定心凸起或互补形状的定心凸起中的一个；
-该模具仅包含两个模具部件，其中一个含有定心凸起，而另一个含有互补形状的定心凸起；
-定心凸起或互补形状的定心凸起中的至少一个凸起固定在模具部件上；所述固定凸起由合成的减小摩擦的材料制成；
-该合成的减小摩擦的材料含有塑料，并且定心凸起或互补形状的定心凸起中的至少一个凸起固定在模具部件上；所述固定凸起由塑料喷射模塑制成；
-该合成的减小摩擦的材料包含一个已知为加强筋的框架，以提供机械完整性；
-该合成的减小摩擦的材料包含一种称为基质的保护性元件；
-该合成的减小摩擦的材料为表面涂层；
-该合成的减小摩擦的材料含有聚醚酰亚胺；
-该合成的减小摩擦的材料含有润滑合成物；
-该润滑合成物含有聚四氟乙烯；以及
-该润滑合成物含有聚苯硫醚。
本发明的另一个对象是用于吹塑热塑性材料制成容器的机器的模具的制造方法；该模具包含至少两个模具部件，它们分别包含定心凸起和互补形状的定心凸起；所述定心凸起和所述互补形状的定心凸起能够相互配合；所述方法包含以下步骤：
-制造至少两个模具部件，其中至少一个模具部件包含至少一个接纳表面；
-喷射模塑由合成的减小摩擦的材料制成的定心凸起或互补形状的定心凸起中的至少一个凸起；以及
-将模塑制成的凸起固定到该模具部件或每个模具部件的接纳表面上。
可选择地，用于吹塑热塑性容器的机器的模具制造方法包括制造至少两个模具部件的步骤，这两个模具部件分别包含一个定心凸起和一个互补形状的定心凸起；所述定心凸起和所述互补形状的定心凸起能够相互配合，
所述方法包含一个将合成的减小摩擦的涂层涂敷到定心凸起或互补形状的定位凸起中的至少一个凸起的至少一部分上的步骤，以免去对模具进行润滑的需要。
最后，本发明的对象是用于吹塑由热塑性材料制成的容器，尤其是瓶子的机器，其特征在于，该机器包含至少一个如上所述的模具。
通过阅读下述仅作为示例的以及参考附图的描述，将有助于更好地理解本发明，其中：
-图1示出了根据本发明的模具的局部剖视图；
-图2示出了包含两个半模和底部的三部分模具的透视图；
-图3示出了包含两个半模的两部分模具的透视图；
-图4示出了根据本发明的模具的磨损及定位环和磨损及定位环面的一部分的透视图。
在余下的描述中，术语“上方”和“下方”用来定义有关于模具在吹塑机内的通常位置。这些术语不应被解释为将本发明的范围限制至任一特定模具的定位。
已知的是，吹塑机包含一个支撑结构，以支撑圆盘传送带，该圆盘传送带可以绕着中心轴线旋转。
该圆盘传送带支撑多个模塑单元。每个模塑单元包含支架8，模具10以及一个或多个操纵该模具各个部件的致动器。
其他的吹塑机，举例来说例如线性成型(挤压系统)机器，也可以使用。
根据图1和图2中所描述的本发明的另一种构型，模具10包含第一模具半面14和第二模具半面16，它们在下文中被称为半模，其中膜腔14A，16A被挖空以形成容器的肩部和主体，模具10还包含一个模具底部18，其中膜腔18A被挖空以形成容器的底部。
在所示的例子中，两个半模14，16围绕轴线相互之间通过铰链连接，该轴线未在图中示出。这种类型的模具通常被称为铰链式模具。第一驱动单元(未示出)，能够使半模14，16在模具闭合位置和模具打开位置之间移动，在模具闭合位置半模是相互接触的，而在模具打开位置半模是相互分开的以使得已经成型的容器被移除。
底部18由支撑件19所承载，该支撑件19能够相对于支架8垂直移动。底部18和支撑件19通过螺丝21连接在一起。
第二驱动单元(未示出)，能够使支撑件19在模具10的闭合位置和打开位置之间移动，在模具10的闭合位置，底部18与半模14，16相配合，而在打开位置，底部18移动到远离半模14，16的位置。
每个半模14，16可选择性地配有两个连通管26，这样可以调整模具10内部的预成型胚的温度。
参考图1和图2，每个半模14，16具有基本上半圆柱形的形状。更具体的，每个半模14，16包含支撑件20，嵌套并固定在支撑件20上的外壳支架22和嵌套并固定在外壳支架22上的外壳24。模腔14A和16A在外壳24的内表面的内部是中空的。当两个半模14，16与所述底部18接触时，它们与底部的模腔18A一起形成模塑的空间28。
半模14具有协作面或支撑面29，30，它们在模具闭合位置时紧压着半模16的支撑面32，34。
半模14的支撑面29，30配备有定心凸起，该定心凸起用于与在另一半模16上形成的互补形状的定心凸起相配合。定心凸起和互补定心凸起可以形成于支撑件20上，外壳支架22上或外壳24上。
在所示的例子中，定心凸起36，38含有定心销36，38，而互补形状的定心凸起由具有与所述定心销对应的形状和深度的壳体40，42所形成。
销36，38和壳体40，42能够键合并使得半模14相对于另一半模16准确定位。该销36，38或壳体40，42含有合成的减小摩擦的材料43，以免去对它们进行润滑的需要。
因此，可以执行10 000 000次吹塑循环或更多，或者进行两年的生产后，而不需要对销36，38或壳体40，42进行润滑。
根据本发明的第一个实施例，合成的减小摩擦的材料43含有称为基质的塑料。
在该情况下，通过喷射模塑法生产出销或者孔形式的插入物以得到销36，38和/或壳体40，42。然后它们通过压入配合装到穿入在半模14和/或半模16的孔内。
可选择地，销36，38和壳体40，42通过螺丝拧入到半模14，16的内螺纹中。
特别地，合成的减小摩擦的材料43含有聚醚酰亚胺(PEI)，并优选为含有润滑合成剂例如聚四氟乙烯的聚醚酰亚胺。
聚醚酰亚胺还含有玻璃纤维或碳纤维，例如含有40％的这些纤维以增强其牢固性。
特别地，合成的减小摩擦的材料43含有聚苯硫醚PPS。
根据本发明的第二个实施例，合成物43覆盖有减小摩擦的处理，例如DLC(是指“金刚石一样的碳素”)。
DLC涂层随后被涂敷到形成销36，38的插入件和/或形成壳体40，42的插入件上，在本例中，这些插入物由钢加工而成。
可选地，DLC涂层可以直接涂敷在形成于半模16中的壳体上。
这种类型的涂层在下列文献：US 6,303,226；US 5,250,322和US 5,470,661进行了具体描述。
如在图1和图4中可见，磨损环面的一部分或片段44固定在每个半模14，16的下表面48上。该磨损环面部分44用于与形成在底部18周围的磨损环50相配合，以使得模具10闭合操作时，底部18在半模14，16上居中并锁定。
为此，围绕着底部18的外围形成有一条凹槽58。该凹槽58能够接纳磨损环50。磨损环50的底部18通过螺丝49相连接。
磨损环50或磨损环面的部分44含有合成的减小摩擦的材料43，以免去对它们进行润滑的需要。
如先前所描述的，该合成的减小摩擦的材料43根据本发明的第一个实施例，是一种含有聚醚酰亚胺的材料，或者根据本发明的第二个实施例，是一种DLC涂层，或者某些其他表面处理或者自润滑材料。
作为本发明第二个实施例的一种替代，仅磨损环50的局部和磨损环面的部分44的局部含有合成的减小摩擦的材料43。这些局部就是其后那些相互接触的磨损环和磨损环面部分的局部。
根据本发明的另一个实施例，仅磨损环50或磨损环面部分44含有合成的减小摩擦的材料43。销36，38和壳体40，42随后以常规的方式进行润滑。在该情况下，半模14(或16)以及底部18形成本发明意义下的第一模具部分。半模16(或14)随后完全独立地形成本发明意义下的第二模具部分。磨损环50构成第一模具部分14，18的定心凸起。磨损环面部分44构成模具第二部分16的具有互补形状的定心凸起。
根据本发明的最后一个实施例，仅销36，38和/或壳体40，42含有合成的减小摩擦的材料43。磨损环50和磨损环面部分44随后以常规的方式进行润滑。在该情况下，半模14形成本发明意义下的第一模具部分。半模16形成本发明意义下的第二模具部分。销36，38构成第一模具部分14的定心凸起。壳体40，42构成模具第二部分16的具有互补形状的定心凸起。
在图3中示出的本发明的一种可能的构型中，模具仅含有两个半模，它们各设有一个能够形成容器整个肩部、主体和底部的模腔。
在这种构型中，半模14的支撑面29，30具有定心凸起，该定心凸起用于与形成在另一半模16上的具有互补形状的定心凸起相配合。该定心凸起和互补定心凸起可以形成在支撑件20上，外壳支架22上或外壳24上。在该情况下，半模14，16不具有磨损环面部分44。
本发明还涉及如上所述的模具10的制造方法。该方法包含以下步骤：
-制造两个模具部件，至少一个模具部件包含至少一个接纳表面；
-喷射模塑由合成的减小摩擦的材料43制成的定心凸起36，38，50和互补形状的定心凸起40，42，44中的至少一个凸起；以及
-将模制的凸起固定到该模具或每个模具部件的接纳表面上。
可选地，该方法包括以下步骤：
-制造两个半模14，16和底部18；
-制造销36，38，壳体40，42，磨损环50以及磨损环面部分44中的至少一个；以及
-将合成的减小摩擦的涂层涂敷到从销36，38，壳体40，42，磨损环50和磨损环面部分44中选出的至少一个凸起的部分上。

Claims (15)

1.一种用于吹塑由热塑性材料制成的容器的机器的模具(10)，该模具(10)包含多个模具部件，这些模具部件包括定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)；所述定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)能够相互配合，
其特征在于，定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)中的至少一个凸起的至少一部分含有合成的减小摩擦的材料(43)，以免去对它进行润滑的需要。
2.根据权利要求1所述的模具(10)，其特征在于，仅包含两个模具部件，其中一个部件包含定心凸起(36，38，50)，另一个部件包含互补形状的定心凸起(40，42，44)。
3.根据权利要求1所述的模具(10)，其特征在于，包含三个模具部件，其中至少两个模具部件包含定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)。
4.根据权利要求1所述的模具(10)，其特征在于，包含三个模具部件，每个模具部件都配备有定心凸起(36，38，50)或互补形状的定心凸起(40，42，44)中的一个凸起。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的模具(10)，其特征在于，定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)中的至少一个凸起被固定在模具部件上；所述固定凸起由合成的减小摩擦的材料(43)制成。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的模具(10)，其特征在于，合成的减小摩擦的材料(43)含有塑料，并且其中，定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)中的至少一个凸起被固定在模具部件上；所述固定凸起通过塑料喷射模塑制得。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的模具(10)，其特征在于，合成的减小摩擦的材料(43)含有聚醚酰亚胺。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的模具，其特征在于，合成的减小摩擦的材料(43)含有润滑合成物。
9.根据权利要求8所述的模具(10)，其特征在于，润滑合成物含有聚四氟乙烯。
10.根据权利要求8所述的模具(10)，其特征在于，润滑合成物含有聚苯硫醚。
11.根据权利要求1所述的模具(10)，其特征在于，合成的减小摩擦的材料(43)为表面涂层。
12.根据权利要求11所述的模具(10)，其特征在于，表面涂层为DLC涂层。
13.一种用于吹塑或拉伸吹塑、由热塑材料制成的容器、尤其是瓶子的机器，其特征在于，该机器包含至少一个如权利要求1至12中任一个权利要求所述的模具。
14.一种制造如权利要求1至12中任一权利要求所述模具(10)的方法，所述模具(10)用于吹塑由热塑性材料制成的容器的机器；该模具(10)包含至少两个模具部件，它们分别包含定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)；所述定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)能够相互配合；其特征在于，该方法包含以下步骤：
-制造至少两个模具部件，至少一个模具部件包含至少一个接纳表面；
-喷射模塑由合成的减小摩擦的材料(43)制成的定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)中的至少一个凸起；以及
-将模塑的凸起固定在该模具或每个模具部件的接纳表面上。
15.制造根据权利要求1至12中任一权利要求所述的模具(10)的方法，所述模具(10)用于吹塑由热塑性材料制成的容器的机器；该方法包含制造至少两个模具部件的步骤，这些模具部件分别含有定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)；所述定心凸起(36，38，50)和所述互补形状的定心凸起(40，42，44)能够相互配合；
其特征在于，该方法包含将合成的减小摩擦的涂层(43)涂敷到定心凸起(36，38，50)和互补形状的定心凸起(40，42，44)中的至少一个凸起的至少一部分上的步骤，以免去润滑模具的需要。
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